[发明专利]用于电动机驱动系统的控制设备和方法

权利要求书

1.一种用于电动机驱动系统的控制设备，所述电动机驱动系统包括对交流电动机(M1)进行驱动的逆变器(14)，所述控制设备的特征在于包括：

电流检测器(24)，其检测流到所述交流电动机(M1)的电动机电流；

位置检测器(25)，其检测所述交流电动机(M1)的旋转位置；

控制模式选择装置(S120)，其基于所述交流电动机(M1)的操作状态，选择用于所述逆变器(14)中执行的电压转换的控制模式；

第一电动机控制装置(400)，其在所述控制模式选择装置(S120)选择了第一控制模式时，通过执行反馈控制来执行转矩控制，在所述第一控制模式中，方波电压被施加到所述交流电动机(M1)，在所述反馈控制中，根据从所述交流电动机(M1)输出的转矩相对于转矩命令值(Trqcom)的偏差来调节所述方波电压的相；和

第二电动机控制装置(200)，其在所述控制模式选择装置(S120)选择了第二控制模式时，通过根据与所述转矩命令值(Trqcom)对应的电流命令值对所述电动机电流执行反馈控制来执行转矩控制，在所述第二控制模式中，以脉宽调制方式对施加到所述交流电动机(M1)的电压进行控制，其中，

所述第一电动机控制装置包括：

第一转矩评估装置(420)，其根据来自所述电流检测器(24)和所述位置检测器(25)的输出，对从所述交流电动机(M1)输出的转矩进行评估；

电压相控制装置，其根据由所述第一转矩评估装置(420)评估的转矩相对于所述转矩命令值(Trqcom)的偏差，来确定所述方波电压的相；以及

第一电压控制装置，其用于控制所述逆变器(14)中执行的电压转换，使得具有由所述电压相控制装置确定的相的方波电压被施加到所述交流电动机(M1)；并且

所述第二电动机控制装置(200)根据来自所述电流检测器(24)和所述位置检测器(25)的输出，对所述电动机电流执行所述反馈控制。

2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，

所述电流检测器(24)设置成对流到所述交流电动机(M1)的各个相的电流进行检测；并且

所述第一转矩评估装置(420)根据用于所述交流电动机(M1)的d轴电流(Id)和q轴电流(Iq)来评估从所述交流电动机(M1)输出的转矩，所述d轴电流(Id)和所述q轴电流(Iq)是根据来自所述电流检测器(24)和所述位置检测器(25)的输出计算的。

3.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，

所述第一转矩评估装置(420)根据所述d轴电流(Id)、所述q轴电流(Iq)以及所述交流电动机(M1)的电动机常数，来评估从所述交流电动机(M1)输出的转矩，并且

所述控制设备还包括常数校正装置，所述常数校正装置用于根据所述d轴电流(Id)和所述q轴电流(Iq)校正所述电动机常数。

4.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，

所述第二电动机控制装置(200)包括：

第二转矩评估装置(420′)，其以与所述第一转矩评估装置(420)对从所述交流电动机(M1)输出的转矩进行评估的方式类似的方式，根据来自所述电流检测器(24)和所述位置检测器(25)的输出对从所述交流电动机(M1)输出的转矩进行评估；

转矩命令值变更装置(320)，其根据由所述第二转矩评估装置(420′)评估的转矩(Trq)相对于所述转矩命令值(Trqcom)的偏差来变更所述转矩命令值(Trqcom)；

电流命令准备装置(210)，其根据由所述转矩命令值变更装置(320)变更过的转矩命令值(Trqcom#)来准备所述电流命令值；和

第二电压控制装置(240、240、260)，其用于控制所述逆变器(14)中执行的电压转换，从而根据基于由所述电流检测器(24)检测到的值的电动机电流相对于由所述电流命令准备装置(210)准备的电流命令值的偏差，对施加到所述交流电动机(M1)的电压进行控制。

5.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，

所述第二控制模式包括正弦波脉宽调制模式和过调制脉宽调制模式，在所述正弦波脉宽调制模式中，调制率落在从0至0.61的范围内，在所述过调制脉宽调制模式中，基波分量发生形变，使得所述调制率落在从0.61至0.78的范围内。